LeetCode OJ 之 4Sum （”四个数的和“）

题目：

Given an array S of n integers, are there elements a, b, c, and d in S such that a + b + c + d = target? Find all unique quadruplets in the array which gives the sum of target.

Note:

• Elements in a quadruplet (a,b,c,d) must be in non-descending order. (ie, a ≤ b ≤ c ≤ d)
• The solution set must not contain duplicate quadruplets.

    For example, given array S = {1 0 -1 0 -2 2}, and target = 0.    A solution set is:    (-1,  0, 0, 1)    (-2, -1, 1, 2)    (-2,  0, 0, 2)

思路：

思路类似3sum：http://blog.csdn.net/u012243115/article/details/41361781 ，但是这里不能用那种方法去重.

代码：

class Solution {public:vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& num, int target) {vector<vector<int> > result;if (num.size() < 4) return result;sort(num.begin(), num.end());vector<int>::iterator last = num.end();for (vector<int>::iterator a = num.begin(); a < last - 3 ; ++a) {for (vector<int>::iterator b = a + 1 ; b < last - 2 ; ++b) {vector<int>::iterator c = b + 1 ;vector<int>::iterator d = last - 1 ;while (c < d) {if (*a + *b + *c + *d < target){++c;} else if (*a + *b + *c + *d > target) {--d;} else {result.push_back({ *a, *b, *c, *d });++c;--d;}}}}sort(result.begin(), result.end());//注意sort不是vector的库函数，而是algorithm库的泛型算法sort//unique的功能是去除相邻的重复元素(只保留一个),其实它并不真正把重复的元素删除，而是把重复的元素移到后面去了//然后返回的迭代器指向超出无重复的元素范围末端的下一个位置。因为unique去除的是相邻的重复元素，所以一般用之前都会要排一下序。//然后调用erase删除后面的重复的元素result.erase(unique(result.begin(), result.end()), result.end());return result;}};

代码2：

//map 做缓存// LeetCode, 4Sum// 用一个 hashmap 先缓存两个数的和// 时间复杂度，平均 O(n^2) ，最坏 O(n^4) ，空间复杂度 O(n^2)class Solution {public:vector<vector<int> > fourSum(vector<int> &num, int target) {vector<vector<int> > result;if (num.size() < 4) return result;sort(num.begin(), num.end());unordered_map<int, vector<pair<int, int> > > cache;//把num中任意两个数的和作为键，这两个数的下标对作为值保存在cache中,（小的在前，大的在后）如果有两对数的和相同，则键相同，下标对放在同一个vector里for (size_t a = 0; a < num.size(); ++a) {for (size_t b = a + 1; b < num.size(); ++b) {cache[num[a] + num[b]].push_back(pair<int, int>(a, b));}}for (int c = 0; c < num.size(); ++c) {for (size_t d = c + 1; d < num.size(); ++d) {int key = target - num[c] - num[d];//如果key能在cache中的键中找到，则找到符合条件的，否则继续查找if (cache.find(key) == cache.end()) continue;vector<pair<int, int> > vec = cache[key];//vec里面可能有多个pairfor (size_t k = 0; k < vec.size(); ++k) {if (c <= vec[k].second)continue; // 为了防止重叠，可以让 c > vec[k].second 或者 d < vec[k].firstresult.push_back( { num[vec[k].first],num[vec[k].second], num[c], num[d] });//if (d >= vec[k].first)//continue; //  result.push_back( { num[c], num[d] , num[vec[k].first],num[vec[k].second] });}}}sort(result.begin(), result.end());result.erase(unique(result.begin(), result.end()), result.end());return result;}};